聚合堿式氯化鐵的吸附能力強 、沉淀速度快的特性

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聚合堿式氯化鋁鐵是一種新型的無機高分子絮凝劑，它既具有聚合堿式氯化鋁的優良絮凝性能和強大的電荷中和能力，又具有聚合堿式氯化鐵的吸附能力強 、沉淀速度快的特性，是一種理想的凈水利。

1、聚合堿式氯化鋁鐵的生產方法：
聚合堿式氯化鋁鐵的獨特結構，決定了在水處理過程中的優良性能，其研究領域異常活躍。就其制備而言，有兩種方法。一是聚合堿式氯化鋁與 FeCl3 反應。這種方法以聚合堿式氯化鋁為原料，在一定條件下與FeCl3反應即可得到聚合堿式氯化鋁鐵。此工藝需兩步才能完成，首先是聚合堿式氯化鋁的制備，再者是制備出的聚合堿式氯化鋁與FeCl3 反應，因此工藝流程較長，成本較高。二是以含鐵的鋁土礦為原料直接制備。我國鋁土礦資源豐富，且其中含有不同量的鐵 。 將鋁土礦中的鋁和鐵在一定溫度、一定壓力下用酸溶出，經過濾、聚合即可制得聚合堿式氯化鋁鐵產品。這種方法制備聚合堿式氯化鋁鐵，原料來源豐富，價格便宜，流程短，操作簡便，成本低，是一種比較理想的制備聚合堿式氯化鋁鐵的工藝方案。

2、聚合堿式氯化鋁鐵的結構：
聚合堿式氯化鋁鐵具有剛玉結構，氧離子形成六方緊密堆積排列，FeⅢ ( 低自旋 ) 占據八面間隙，所有FeⅢ離子處于同一晶格位上。

3、聚合堿式氯化鋁鐵的應用及前景分析：
聚合堿式氯化鋁鐵的化學通式為[Al2(OH)nCl6-n]m，[Fe2(OH)nCl6-n]m，式中n<5，m<10。它既具有聚合堿式氯化鋁的良好的絮 凝性能， 又具有聚合堿式氯化鐵的吸附性強、沉降速度快的特點，是目前較為理想的水處理凈水劑。

以鋁土礦為原料生產聚合堿式氯化鋁鐵，生產過程中不需要除鐵，具有流程短 、投資少的特點，是綜合利用鋁土礦的一種行之有效的方法。制備出的聚合堿式氯化鋁鐵產品，可以達到飲用水處理劑的要求，它不僅絮凝效果好，而且其中含有對人體有益的鐵元素。無論用于飲用水處理還是用于污水處理，都比其它絮凝劑用量小、吸附能力強、絮塊大、沉降速度快。隨著人們生活水平的提高和全球環境保護意識的不斷增強，聚合堿式氯化鋁鐵有可能成為其它凈水劑的取代產品。

以含鋁礦物為原料：
一、 鋁土礦、高嶺土、明礬石、霞石等礦物鋁土礦是一種含鋁水合物的土狀礦物，其中主要礦物有三水鋁石、水軟鋁石、水硬鋁石或這幾種礦物的混合物，鋁土礦中 AI O 的質量分數一般 40% ～80%之間，主要雜質有硅、鐵、鈦等氧化物。高嶺土鋁的質量分數在 40%左右，其分布較廣，蘊藏豐富，主要成分是三氧化二鋁和二氧化硅。明礬石是硫酸復鹽礦物，在我國資源較為豐富，明礬石在提取氯化物、硫酸、鉀鹽的同時， 可制得聚合氯化鋁，是一種利用價值較高的礦物。霞石鋁的質量分數在30%左右，若用燒結法制聚合氯化鋁，同時可得副產品純堿或鉀鹽。這些礦物一般采用酸溶法和堿溶法來制備聚合氯化鋁. 酸溶法適用于除一水硬鋁礦外的大多數礦物。

生產工藝是：
1、礦物破碎：為使液固相反應有較大的接觸面，使氧化鋁盡量溶出，同時又考慮到殘渣分離難度問題。通常 將礦石加工到 40～60 目的粉末。

2、礦粉焙燒：為提高氧化鋁的溶出率，需對礦粉進行焙 燒.最佳焙燒時間和焙燒溫度與礦石種類和性質有關，通常在 600～800 cC 之間。

3、酸溶：通常加入的鹽酸濃度越高，氧化鋁溶出率越高，但考慮到鹽酸揮發問題，通常選用質量分數為20%左右的鹽酸。調整鹽基度熟化后即得到聚合氯化鋁產品。

以煤系高嶺土為原料，氧化鈣為助溶劑， 酸浸一步合成制得聚合氯化鋁鐵.干燥后固體產品測得氧化鋁的質量分數大于 30%。一水硬鋁石或其它難溶 于酸的礦石，可用堿法制備聚合氯化鋁。生產工藝前兩步與酸法一樣，都需破碎和焙燒，后用堿溶，用碳酸鈉或氫氧化鈉或其它堿與礦粉液反應，制得鋁酸鈉，再用 碳酸氫鈉和鹽酸調節，制得聚合氯化鋁。堿法投資大，設備復雜，成本高，一般使用較少。

二、煤矸石煤矸石是洗煤和選煤過程中排出的固體廢棄 物.隨著煤炭工業的發展.煤矸石的產量日益劇增，而廢棄煤矸石容易污染環境。以煤矸石為原料生產聚合氯化鋁，不僅解決了其污染問題，而且還使其有了使用價值。煤矸石一般含有質量分數為 l6%～36%的AI2O 2.5% ～15%的Fe2O和5l%～65%的SiO， 利用煤矸石為原料可制得聚合氯化鋁或聚合氯化鋁鐵，自上世紀60年代以來，已經投入工業化生產。常用的生產工藝是： 煤矸石經破碎和焙燒。在一定溫度下加入鹽酸反應若干小時后. 可加入聚丙烯酰胺進行渣液分離，渣經適當處理后可作為制水泥原料，母液經濃縮結晶可制得結晶三氯化鋁。這時可用沸騰熱分解制得聚合氯化鋁，也可采用直接加入一定濃度的氫 氧化鈉調節鹽基度制得聚合氯化鋁。利用煤矸石為原料制備出了符合國家標準的聚合氯化鋁產品。

三、鋁酸鈣礦粉鋁酸鈣粉由鋁土礦、碳酸鈣和其它配料經高溫煅燒，冷卻后磨粉而得。按制作聚合氯化鋁方法的不同，分為堿溶法、酸溶法 和兩步法。

1、堿溶法用鋁酸鈣礦粉與純堿溶液反應得到偏鋁酸鈉溶液，反應溫度為100～ll0 cC，反應4 h左右。后在偏鋁酸鈉溶液中通人二氧化碳氣體，當溶液pH值為6～8時。形成大量氫氧化鋁凝膠，這時停止反應。這一過程反應溫度不要超過40cC，否則會形成老化的難溶膠體。最后在所生成的氫氧化鋁中加入適量的鹽酸加熱溶解，得到無色、透明、黏稠狀的液體聚合氯化鋁，干燥后得到固體聚合氯化鋁。此法生產出的產品重金屬含量低，純度高，但生產成本較高。

2、酸溶法把鋁酸鈣粉直接與鹽酸反應，調整完鹽基度并熟化后即得到聚合氯化鋁液體產品。該法工藝簡單，投資少，操作方便，生產成本低，但產品的不溶物，重金屬含量較高，固體產品氧化鋁含量通常不高.質量分數約為 28% 左右，產品外觀較差，鐵離子含量高。用酸溶法制備了聚合氯化鋁鐵。

3、兩步法這種生產方法一般采用酸溶兩步法的生產工藝，在常壓和一定溫度下， 第一步加較高的鹽酸量比到鋁土礦粉中， 使氧化鋁盡可能溶出，第二步是把第一步反應的上清液與新加入的鋁酸鈣粉反應。這一步既有氧化鋁溶出，又可以調節鹽基度。通常第一步的氧化鋁能溶出 80% 以上，第二步的氧化鋁溶出率在 50% 以下，故第二段沉淀礦渣一般回流到第一步反應中去。用鋁土礦和鋁酸鈣粉為原料，采用酸溶兩步法工藝，制得了氧化鋁的質量分數為 10. 11%.鹽基度為85% 的液體聚合氯化鋁產品。

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